介绍HCR废水处理新技术的特点

介绍HCR废水处理新技术的特点李显康蔡卫广州造纸有限公司,510291广州造纸有限公司(即广州造纸厂)位于广州市区,是一个以新闻纸为主导产品的老企业。目前以亚硫酸盐木浆、机械磨木浆、脱墨浆为抄纸原料,年产新闻纸14万吨,瓦楞原纸3.5万吨。综合利用产品木质素磺酸钙2万吨/年,酒精3000吨/年。长期以来,我厂是广州市的水污染大户,近十年来,在广州市政府的支持下,厂领导对三废治理方面越来越重视。主要污染源———红液已经通过综合利用的途径得到控制,生产木钙和酒精,但是中段废水和抄纸白水仍未得到很好的治理。几年里,我厂在考虑增产的同时,亦考虑污水的控制。我们接触和了解过国内外许多造纸厂污水的处理工艺,结合我厂场地少,污水情况复杂的特点,对多种工艺进行比较,最后我们选定了挪威的克瓦纳公司(KVAERNER)的HCR技术。对化浆洗选漂废水、蒸发站污冷凝水、新增的CTMP废水等混合废水进行处理。下面就我们所知,简单介绍该项技术的特点,以作抛砖引玉之用。一、方案的选定对于我厂废水处理工程的报价方案对比如下:主要工艺芬兰某公司底部曝气瑞典某公司表面曝气挪威KVAERNERHCR工艺消耗(kg/d)尿素(46%)600-15501957890磷酸(70%)600-6701000285絮凝剂47-9691131动力电耗(kWh)11811296680占地(m2)16755.516755.56318运行费用(元/吨)1.551.85元/小时1.15元/小时从上表可以看出HCR工艺的最大特点是占地少,土建投资低,弥补了我厂地方非常紧张的缺陷。二、HCR的工艺特点HCR技术(HighefficiencycompactRe2actor)其意为高效、紧凑反应器。其流程图。HCR是活性污泥法的一种发展,其结构主要由一个混凝土塔体,循环泵,射流喷咀,导流反应管、布气管等部件组成。在设备运行过程中,悬浮物浓度SS<200mg/L,温度低于36℃的废水,送入此反应塔。加入营养盐,通过循环泵与反应塔内的液体以1∶10-20的比例混合后高速通过射流式喷咀向下喷射。同时形成负压,将大量空气吸入,并在喷咀出口与空气高度混合,充分接触,使高速喷射的气液混合体向下进入导流反应管,并在导流反应管内始终保持高度气液混合状态,在反应管内,部分管外的塔内废水,污泥和空气也被带入,从而形成了内循环,在反应管内产生一个高湍流区,废水、污泥(微生物菌团)、空气充分接触混合,进行以微生物异化作用为主的反应,氧气和COD在微生物的细胞表层反应产生(O2+H2O+能量),这样,污泥的产生量就比以微生物同化作用为主的常规活性污泥法少40%左右。液体在反应塔内形成两大循环:一是上述的内部循环,即在导流反应管内外的循环,一是外循环,即部分塔顶溢流液体与二沉池的回流污泥,新加入的废水一起,通过循环泵经过射流喷咀返回塔内进行的循环。外循环的次数为10-20次,使微生物与废水自始至终处于一种高含氧高混合的环境中进行反应,去除BOD和COD,在反应塔底部有补气系统,通过压缩空气辅助污水循环,可以节省40%的循环泵功42《广东造纸》1997.No4©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.率,同时,可补充空气。通过上述设计,使得“HCR”反应效率较常规活性污泥法大大提高,接近到纯氧曝气的水平,根据“克瓦纳”公司提供的数据,“HCR”的容积负荷可达50-70kgCOD/m3·d,是常规活性污泥法的10-30倍,反应时间为1-2小时,是常规活性污泥法1/20-1/4,污泥负荷可达5-10kgCOD/kgMLSS,是常规活性污泥法的2-3倍,从而使“HCR”系统的反应体积仅为常规活性污泥法的1/50-1/30,大大减少了占地面积。其他外国公司均采用常规生物曝气法,其体积负荷仅为1.2-2kgCODcr/m3·d,由于曝气时间为24-28小时,较长,曝气池体积为20000-24000m3,能耗也相应增大50%-80%,同时“HCR”技术还可处理高浓度(COD可达13000mg/L),低生化性(BOD∶COD≤3)和CTMP、废液蒸发的污冷凝水等有毒废水。比较适合我厂“20000t/d”废水处理站采用,下表为“克瓦纳”公司提供的“HCR”系统处理各种造纸废水的数据。处理前处理后CODmg/LpHSSmg/LBODCOD去除率%容积负荷kgCOD/m3·d污泥负荷kgCO/kgSS·d剩余污泥产生量kgSS/kgCOD糠醛去除率半化学浆废水15000-240004-550707070.2亚硫酸盐废液蒸发污冷凝水5000-1000050806070.2100%可溶性亚硫酸盐废水3000-500010-1243%656570.17TMP2500